ES2243001T3 - Anillo expandible para anuloplastia. - Google Patents
Anillo expandible para anuloplastia.Info
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Abstract
Un anillo de anuloplastia que puede ser agrandado de manera espontánea in situ, cuando el paciente crece o ser agrandado por intervención quirúrgica por dilatación de un globo. El anillo de dilatación ampliable de la invención puede utilizarse en pacientes pediátricos cuyo crecimiento, posterior a la implantación quirúrgica del anillo, necesitará una posterior ampliación del anillo para acomodar el crecimiento del anillo. El anillo puede incluir segmentos relativamente ampliables para permitir la ampliación del mismo. Los segmentos anulares pueden incluir dientes de engranaje que colaboran con muescas o ranuras formadas en los tubos que producen algo de resistencia a la dilatación del anillo, mientras impide el colapso del anillo en la dirección opuesta. Los dientes pueden ser de diferentes tamaños o formas para regular la cantidad de fuerza necesaria para ampliar el anillo a diferentes estados de crecimiento del paciente. Alternativamente, el anillo ajustable incluye un núcleo sólido de materia no elástico que retiene plásticamente su forma en una ampliación natural del anillo, o después de la ampliación quirúrgica. En una realización, los segmentos se acoplan juntos con una discontinuidad alrededor del anillo para ampliarse en el crecimiento del anillo. La discontinuidad puede posicionarse a lo largo del lado anterior del anillo o alrededor del lado posterior. Una versión posterior utiliza los segmentos en forma de telescopio sin discontinuidad. Los segmentes se emparejan junto con fundas tubulares, y se amplían sin desacoplarse. Se puede omitir un tejido envolvente.
Description
Anillo expandible para anuloplastia.
La presente invención está relacionada en general
con dispositivos médicos, y más particularmente con un anillo de
anuloplastia que puede usarse para la corrección quirúrgica de
ciertos trastornos de las válvulas aurículo - ventriculares (es
decir, mitral y tricúspide) del corazón humano.
En muchos pacientes que padecen de disfunción de
la/s válvulas mitral y / o tricúspide del corazón, la reparación
quirúrgica de la válvula (es decir, "valvuloplastia") es una
alternativa deseable frente a la sustitución de válvula. Un grupo
específico de pacientes que típicamente son candidatos para tal
cirugía son los niños que padecen de anomalía valvular congénita
(AVC) enfermedad reumática valvular (ERV).
La remodelación del anillo valvular (esto es, la
"anuloplastia") es primordial para muchos procedimientos
reconstructivos de valvuloplastia. En 1968, el Dr. Alain Carpentier
publicó estudios que demostraban que tal remodelación del anillo
valvular podría realizarse por implantación de un anillo protésico
(es decir, "anillo de anuloplastia") para estabilizar el anillo
valvular y para corregir o prevenir la insuficiencia valvular que
puede resultar de la disfunción del anillo valvular. Los anillos de
anuloplastia se construyen típicamente con un núcleo metálico
revestido de un anillo de tejido cosido. Se realizan procedimientos
de anuloplastia no sólo para reparar un anillo valvular dañado o
enfermo, sino también en conjunción con otros procedimientos, como
por ejemplo, reparación de cúspide.
La técnica anterior ha incluido numerosos anillos
de anuloplastia, tales como los descritos en las patentes de Estados
Unidos Nº: 4,042,979 (Angeli), 4,290,151 (Massana), 4,489,446
(Reed), 4,602,911 (Ahmadi y otros), 5,061,277 (Carpentier y otros),
y 5,201,880 (Wright y otros), así como la publicación de patente
internacional WO 91/17721 y la publicación de patente extranjera SU
197710.
WO 96/03938 revela un anillo extensible de
anuloplastia, adecuado para uso con pacientes pediátricos, que puede
expandirse mediante aplicación de una presión de dilatación. La
invención incluye un método transluminal o transeptal para la
implantación posterior del anillo de anuloplastia mediante un
catéter.
Un problema asociado con los anillos de
anuloplastia de la técnica anterior es que cuando se implantan tales
anillos de anuloplastia en niños o adolescentes (tales como los
pacientes pediátricos con AVC o ERV) el crecimiento subsiguiente del
paciente puede volver el anillo de anuloplastia demasiado pequeño
para su pretendida función, constriñendo así de forma anormal el
anillo valvular. El anillo mitral, por ejemplo, crece típicamente
desde cerca de 16 mm en su dimensión más larga, hasta cerca de 34 mm
en los adultos. Sería necesaria cirugía de seguimiento para
reemplazar el anillo de anuloplastia implantado originalmente con un
anillo mayor apto para el tamaño actual del paciente. Sin embargo,
el tejido del anillo valvular cardíaco crece dentro del anillo de
sutura de tejido por su diseño de forma que el anillo pronto queda
embebido en tejido vivo, haciendo problemática tal cirugía de
sustitución. En consecuencia a menudo se hace cirugía de
valvuloplastia reconstructiva en los pacientes más jóvenes usando
solamente sutura compuesta del anillo valvular, o en conjunción con
piezas de tejido de poliéster u otro material biocompatible. Tales
reparaciones pueden restaurar la geometría normal del anillo
valvular, pero es improbable que mantengan esa geometría sin soporte
estructural adicional, y en consecuencia se asocian con resultados
menos fiables y duraderos.
Aunque algunos de los anillos de anuloplastia de
la técnica anterior han incorporado medios para ajustar el tamaño
del anillo en el momento de la implantación, los inventores no
conocen anillo de anuloplastia alguno en la técnica anterior
construido y equipado para ajuste de tamaño post - implantación,
in situ, para adaptarse a cambios en la dimensión anular
debido al crecimiento del paciente.
La presente invención provee un anillo de
anuloplastia expandible para implantación en un anillo valvular
cardíaco de acuerdo con la reivindicación 1. De manera deseable, el
anillo está adaptado para expandirse como consecuencia del
crecimiento del anillo valvular del paciente, o como consecuencia de
la aplicación de una fuerza de dilatación aplicada
quirúrgicamente.
Una estructura cooperante está formada en los
segmentos del anillo para evitar la contracción del anillo y
permitir la expansión del mismo, y un revestimiento de tejido rodea
los segmentos del anillo para permitir la unión al anillo valvular.
Cada segmento del anillo tiene deseablemente dos extremos libres,
estando los segmentos del anillo dispuestos extremo con extremo para
definir la periferia del anillo. El anillo incluye además
preferentemente una pluralidad de elementos de acoplamiento
separados que unen extremos libres adyacentes de los segmentos del
anillo para permitir la expansión del anillo pero evitar la
contracción del anillo en conjunción con la estructura cooperante
formada en los extremos libres de los segmentos del anillo. En una
realización, la estructura cooperante formada en los segmentos del
anillo está configurada para permitir la expansión desde un primer
tamaño del anillo a un segundo tamaño del anillo como consecuencia
de la aplicación de una primera fuerza de expansión, y desde el
segundo tamaño del anillo a un tercer tamaño del anillo como
consecuencia de la aplicación de una segunda fuerza de expansión
diferente en magnitud a la primera fuerza de expansión.
También se describen anillos valvulares cardíacos
en los cuales la periferia del anillo es discontinua y los segmentos
del anillo están acoplados extremo con extremo por medio de vainas
flexibles que permiten un movimiento de traslación relativo entre
ellos. Alternativamente, la periferia incluye una discontinuidad
entre dos de los segmentos del anillo, y los segmentos del anillo
están acoplados extremo con extremo para pivotar uno respecto a
otro. Deseablemente hay al menos tres segmentos de anillo y dos
parejas pivotantes extremo con extremo.
La presente invención provee preferentemente
además un anillo de anuloplastia ajustable para implantación en un
anillo valvular cardíaco, que comprende una pluralidad de segmentos
de anillo secuenciales que definen una periferia del anillo, una
estructura cooperante formada en los segmentos del anillo que evita
la contracción del anillo y permite su expansión, y un revestimiento
de tejido que rodea los segmentos del anillo para permitir la unión
al anillo valvular. En una realización, el anillo de anuloplastia
puede ser auto - expandible y adaptado para expandirse
espontáneamente por causa de las fuerzas ejercidas por el
crecimiento del anillo valvular. El revestimiento de tejido que
rodea los segmentos del anillo es preferentemente expandible de
forma radial.
Cada segmento del anillo tiene preferentemente
dos extremos libres, estando dispuestos los anillos extremo con
extremo para definir la periferia de anillo, y una pluralidad de
elementos de acoplamiento separados que unen extremos libres
adyacentes de los segmentos de anillo para permitir la expansión del
anillo pero evitando la contracción del anillo en conjunción con la
estructura cooperante formada en los extremos libres de los
segmentos de anillo. Deseablemente, al menos uno de los elementos de
acoplamiento es recto y posicionado generalmente entre comisuras del
anillo.
En una realización, algunos de los segmentos de
anillo tienen extremos con canales internos y algunos de los
segmentos de anillo tienen extremos con secciones llenas para
insertarse de forma telescópica en los canales internos de los
segmentos de anillo. Los segmentos de anillo que tienen extremos de
secciones llenas pueden incluir protuberancias salientes y los
segmentos de anillo que tienen extremos con canales interiores
ranuras, en donde la estructura cooperante está formada por una
interferencia entre las protuberancias y las ranuras.
En otra realización, una pluralidad de elementos
de acoplamiento separados unen los segmentos de anillo para permitir
la expansión del anillo pero evitando la contracción del anillo en
conjunción con la estructura cooperante formada en los segmentos de
anillo. Los elementos de acoplamiento pueden incluir protuberancias
salientes y los segmentos de anillo ranuras, en donde la estructura
cooperante está formada por una interferencia entre las
protuberancias y las ranuras.
En otra realización más, la estructura cooperante
puede incluir protuberancias y ranuras emparejadas, en donde la
expansión y la contracción del anillo está regulada por una
interferencia entre las protuberancias y las ranuras. Puede
proveerse una serie de parejas protuberancia - ranura, en donde el
anillo puede expandirse de forma incremental pero evitándose su
contracción al menos dos veces.
En un método preferido de reparación de un anillo
valvular cardíaco, se implanta un anillo ajustable de anuloplastia
en el anillo valvular, teniendo el anillo ajustable una pluralidad
de segmentos que definen una periferia del anillo y siendo
relativamente desplazables en una dirección periférica para permitir
el agrandamiento del anillo, pero estando restringidos para
desplazarse en una dirección periférica para evitar la contracción
del anillo. El tamaño del anillo de anuloplastia implantado puede
ajustarse mediante la inserción de un aparato de dilatación en la
válvula en la que se implanta el anillo de anuloplastia y estirar el
anillo de anuloplastia hasta un tamaño anular mayor. La etapa de
ajuste puede incluir el avance de un catéter transluminal a través
de la vasculatura hasta un punto donde el extremo distal del catéter
está posicionado adyacente a la válvula en donde está implantado el
anillo de anuloplastia, y a continuación hacer avanzar dicho aparato
de dilatación a través de dicho catéter y a su posición deseada
dentro de la válvula para la dilatación subsiguiente del anillo de
anuloplastia. De forma alternativa, el anillo puede ser capaz de
expandirse como consecuencia del crecimiento del anillo valvular. La
expansión del anillo de anuloplastia auto - expandible implantado
puede aún ser asistida mediante la inserción de un aparato de
dilatación en la válvula en la que se implanta el anillo de
anuloplastia y estirar el anillo de anuloplastia hasta un tamaño
anular mayor.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se provee un anillo de anuloplastia expandible que puede
expandirse, in situ, espontáneamente a partir de las fuerzas
ejercidas por el crecimiento del corazón, o por medio de un aparato
de expansión de válvula posicionado de forma transvascular o
transeptal. El anillo de anuloplastia puede estar hecho de una
pluralidad de de segmentos u hojas separados que están unidos entre
sí de forma deslizable o movible para formar un anillo que tiene la
configuración deseada del anillo de válvula mitral o tricúspide.
Cuando se ejerce una presión hacia fuera o de dilatación del anillo,
como puede tener lugar de forma espontánea debido a las fuerzas
ejercidas por el crecimiento del corazón, o por medio de un elemento
extensible radialmente (por ejemplo, un balón o jaula de alambre
expandible) introducido dentro del anillo de la válvula remodelada,
tal presión hará que los segmentos u hojas deslicen entre sí o se
extiendan. Ese deslizamiento o extensión de los segmentos u hojas
expandirá el anillo a un tamaño anular mayor.
Es preferible que los segmentos u hojas
individuales que forman el anillo incorporen resaltes y muescas de
posición, u otro aparato de registro o aparato localizador
friccional o aparato localizador friccional adecuado, para controlar
la magnitud de extensión que resulta de cada aplicación de presión
de dilatación, y para evitar que los segmentos u hojas se deslicen o
muevan entre sí de forma inadvertida.
El anillo puede estar cubierto de una envoltura o
vaina estirable o extensible para evitar que la sangre penetre en y
/ o se estanque en los espacios entre las superficies que se
articulan de los segmentos u hojas individuales. También, se monta
sobre el anillo un anillo de sutura estirable o extensible, formado
por un material introducido mediante aguja tal como poliéster
hilado, para facilitar la sutura en su sitio del anillo en el
momento de la implantación.
De acuerdo con una realización alternativa de la
invención, el anillo de anuloplastia puede estar formado de un
polímero no elástico u otro material extensible que permanezca
extendido después de que la aplicación de fuerzas naturales de
crecimiento o de presión de dilatación hacia fuera haya terminado.
De manera deseable, el anillo no elástico incluye una discontinuidad
posicionada en una zona más estable de bajo crecimiento.
Aún más, se describe un método para llevar a cabo
anuloplastia de remodelación de una válvula auriculo - ventricular
con, si es necesario, un proceso posterior transluminal y / o
transeptal para agrandar el anillo de anuloplastia para acomodarlo
al crecimiento del paciente. Objetos y ventajas adicionales de la
invención se harán aparentes a los expertos en la técnica de la
lectura de la siguiente Descripción Detallada de las Realizaciones
Preferentes y la consideración de los dibujos que se acompañan.
La Figura 1 es una vista en planta de una primera
realización del anillo ajustable de anuloplastia de la presente
invención;
la Figura 2 es una vista en planta con corte
parcial extraído de una segunda realización del anillo ajustable de
la presente invención;
la Figura 3 es una vista reducida en planta de
una tercera realización del anillo ajustable de anuloplastia de la
presente invención;
la Figura 3a es una vista en planta con corte
parcial extraído ampliado del anillo ajustable de anuloplastia de la
presente invención;
la figura 4 es una representación en sección de
un corazón humano que tiene un anillo ajustable de anuloplastia de
la presente invención implantado en la posición mitral, y mostrando
la manera en la que un aparato de dilatación (por ejemplo, un
catéter de balón o jaula expandible) puede ser hecho avanzar
mediante un catéter, posicionado de forma transeptal, y utilizado
para efectuar in situ el agrandamiento del anillo ajustable
de anuloplastia de acuerdo con el método de la presente
invención.
la Figura 5 es una vista en planta de una
realización adicional de un anillo ajustable de anuloplastia de la
presente invención mostrando una cubierta de sutura externa
parcialmente eliminada para dejar a la vista una estructura de
anillo interno;
la figura 6 es una vista en perspectiva explotada
del anillo de anuloplastia de la figura 5 con la cubierta de sutura
externa eliminada;
la Figura 7 es una vista en sección ampliada de
un extremo de un segmento de anillo que forma una porción del anillo
de anuloplastia de la figura 5 tomada a lo largo de la línea
7-7 de la figura 6;
la figura 8 es una vista en perspectiva de un
extremo de un tubo de acoplamiento que forma una porción del anillo
de anuloplastia de la figura 5;
la figura 9 es una vista en perspectiva de un
extremo de un tubo alternativo de acoplamiento para el anillo de
anuloplastia de la figura 5;
la figura 10 es una vista en perspectiva de un
extremo de un segmento de anillo dentro de un tubo de acoplamiento
de un para el anillo alternativo ajustable de anuloplastia de la
presente invención;
la figura 11 es una vista en planta de una
porción de un tubo de tejido usado convencionalmente para recubrir
anillos de anuloplastia;
la figura 12 es una vista en planta de una
porción de un tubo ampliado de material tejido que tiene un
ligamento similar al del tubo más pequeño mostrado en la figura 11,
y empleado para el anillo de anuloplastia de la presente
invención;
la figura 13 es una vista en planta del anillo de
anuloplastia de la figura 5 mostrando una sección del tubo ampliado
de material tejido de la figura 12 rodeando la estructura de anillo
interior justo antes de una etapa final para formar el anillo;
la figura 14 es una vista en planta de un anillo
ajustable de anuloplastia hecho de un segmento único discontinuo y
no elástico y un revestimiento sutura-
ble;
ble;
la figura 15a es una sección parcial de un anillo
de anuloplastia expandible en cuatro partes no de acuerdo con la
presente invención;
la figura 15b es una sección parcial de un anillo
adicional de anuloplastia expandible en cuatro partes no de acuerdo
con la presente invención;
la figura 16 es una sección parcial de otro
anillo adicional de anuloplastia expandible en cuatro partes no de
acuerdo con la presente invención;
la figura 17 es una vista esquemática de un
anillo alternativo de anuloplastia expandible en cuatro partes
superpuesto sobre un anillo valvular mitral deformado;
la figura 18a es una vista en planta del anillo
expandible de anuloplastia de la figura 17 tras la implantación para
restaurar la forma adecuada del anillo valvular mitral;
la figura 18b es una vista en planta del anillo
de anuloplastia de la figura 18a después de un período de tiempo
tras la implantación, y subsiguiente crecimiento del anillo valvular
mitral;
la figura 18c es una vista en planta del anillo
de anuloplastia de la figura 18a después de un período adicional de
tiempo tras la implantación y crecimiento del anillo valvular
mitral;
la figura 19 es una vista en planta de una
realización de un anillo expandible de anuloplastia en tres partes
de la presente invención ilustrando ciertas fuerzas y convenciones
de momentos;
la figura 20 es una vista esquemática en planta
del anillo expandible de anuloplastia en tres partes de la figura 19
en varios estados de expansión como consecuencia del crecimiento del
anillo valvular;
la figura 21 es una vista en planta con corte
parcial extraído de un anillo expandible de anuloplastia de la
presente invención que utiliza segmentos telescópicos;
la figura 22 es una vista en sección del anillo
expandible de anuloplastia de la figura 21 implantado tejido;
la figura 23 es una vista en planta de una
realización adicional de un anillo expandible de anuloplastia que
tiene segmentos telescópicos y sin revestimiento de tejido; y
la figura 24 es una vista en planta del anillo
expandible de anuloplastia de la figura 23 que simula la expansión
del mismo después de un período de tiempo tras la implantación.
La siguiente descripción detallada y los dibujos
que se acompañan pretenden describir y representar ciertas
realizaciones preferidas de la invención en el momento actual, y no
pretenden limitar de forma alguna el alcance de la invención.
La presente invención provee anillos de
anuloplastia que corrigen diversas deficiencias valvulares causadas
por un número de condiciones tales como Anomalía Valvular Congénita
(AVC) oenfermedad reumática valvular (ERV), son expandibles tras la
implantación, y proveen soporte durante largos períodos.
Adicionalmente, los anillos se usan en conjunción con otros
procedimientos, tales como reparaciones foliares. Algunos anillos de
anuloplastia disponibles en la actualidad pueden ajustarse durante
la etapa de implantación para ajustar mejor el anillo al tamaño
particular del anillo valvular, pero la dimensión nominal del anillo
permanece entonces constante durante su vida como implante. La
capacidad de expansión post - implantación del presente anillo
prolonga su vida como implante y elimina operaciones posteriores de
retirada y sustitución en algunos casos. Los anillos expandibles de
anuloplastia de la presente invención están previstos en primera
instancia para implantación en pacientes pediátricos o más jóvenes
cuyos anillos valvulares no están totalmente sesarrollados.
Dependiendo del tamaño final adulto del anillo valvular, el presente
anillo podría proveer un soporte permanente para el anillo valvular
durante toda la vida del paciente. A causa de la naturaleza
expandible de los anillos, puede no ser necesaria una operación de
resección. Los pacientes mayores pueden tener que someterse a una
segunda operación de valvuloplastia
reconstructiva, sin embargo, para asegurar el rendimiento óptimo del anillo.
reconstructiva, sin embargo, para asegurar el rendimiento óptimo del anillo.
La ajustabilidad del anillo puede conseguirse por
medio de dos vías principales: quirúrgica o natural. En un ajuste
quirúrgico, un catéter de dilatación de balón u otro dispositivo
similar se coloca dentro del anillo valvular y se dilata. Esto
dilata el anillo e incrementa su tamaño. Aunque la expansión
quirúrgica es beneficiosa para algunos pacientes, una ventaja
principal del presente anillo sobre la técnica anterior es la
capacidad del anillo para auto - expandirse como consecuencia del
crecimiento natural del anillo valvular. Esta expansión natural
obvia la cirugía adicional para ajustar el tamaño del anillo y en
consecuencia es preferible al método de expansión
quirúr-
gica.
gica.
En una realización, como consecuencia de la
dilatación del balón y por el crecimiento del paciente, el anillo se
expande de forma incremental y va adoptando y manteniendo tamaños
gradualmente mayores. La particular configuración del anillo permite
una expansión incremental e impide la contracción. La presente
invención también revela un número de anillos de anuloplastia que se
expanden como consecuencia del crecimiento del anillo natural sin
estructura para mantener la forma expandida. Los anillos se
diseñanpara adecuarse a la forma del anillo natural, y mantener o
aproximarse a esa forma a medida que el anillo valvular crece.
Aunque las diversas realizaciones del anillo de
anuloplastia expandible de la presente invención están diseñados
para corregir deficiencias en el anillo de la válvula mitral, los
expertos en la técnica reconocerán que pueden construirse con las
enseñanzas de la presnte invención otras formas de anillos para
corregir otros anillos valvulares (tal como el anillo de la válvula
tricúspide).
Con referencia a los dibujos, las figuras
1-3 representan formas alternativas de construcción
del elemento de anillo ajustable 10, 10a y 10b de la invención. Los
elementos de anillo 10, 10a y 10b representados en las figuras
1-3 tienen una configuración general en forma de
"D" que se corresponde c on la forma anatómica normal del
anillo de la válvula mitral durante el cierre. En el anillo
valvular, está formada una porción recta por la unión de la aleta
anterior. Se apreciará que si estos elementos de anillo 10, 10a y
10b fueran pensados para usarse en la remodelación de la válvula
tricúspide, tendrían la configuración general en forma de huevo del
contorno anatómico normal del anillo de la válvula tricúspide, con
una porción del anillo valvular que es rígida y una porción que es
flexible.
El elemento de anillo 10 representado en la
figura 1 comprende segmentos tubulares primero 12, segundo 14 y
tercero 16. Cada segmento 12, 14, 16 se acopla a los otros dos
segmentos para formar una estructura de anillo sustancialmente
unitaria. El primer segmento 12 es tubular en su configuración,
teniendo extremos abiertos A y B en los que se insertan los extremos
correspondientes de los segmentos segundo 14 y tercero 16. El
segmento segundo 14 tiene un primer extremo C cerrado o en punta
roma y un segundo extremo D tubular abierto. El segmento tercero 16
tiene extremos primero E y segundo F, respectivamente, cerrados o en
punta roma.
Los segmentos incluyen una estructura de
acoplamiento formada de manera integral en extremos adyacentes para
unir los segmentos en cadena y definir la periferia del anillo. El
primer extremo C del segundo segmento 14 s inserta en el segundo
extremo abierto B del primer segmento 12. Una serie de
protuberancias o dientes sobre - elevados 18a sobresalen de un lado
de la porción del segundo segmento 14 que se inserta en el segundo
extremo B del primer segmento 12. Una serie correspondiente de
aberturas o ranuras 20a está formada en las paredes laterales del
primer segmento 12. Los dientes individuales 18a entran y encajan
por fricción en las ranuras individuales 20a, como está
representado.
De forma similar, el primer extremo E del tercer
segmento 16 s inserta en el segundo extremo abierto D del segundo
segmento 14. Una serie de protuberancias o dientes sobre - elevados
18b sobresalen de un lado de la porción del tercer segmento 16 que
se inserta en el primer extremo A del primer segmento 12. Una serie
correspondiente de aberturas o ranuras 20c está formada en las
paredes laterales del primer segmento 12. Los dientes individuales
18c entran y encajan por fricción en las ranuras individuales 20c,
como está representado.
Los dientes individuales 18 se configuran y
construyen de tal forma que como consecuencia de la aplicación de
una fuerza de ensanchamiento, los segmentos 12, 14 y 16 se separarán
y los dientes 18 deberán salir de las ranuras 20 dentro de las que
están posicionados y avanzarán de forma deslizable y entrarán en la
siguiente ranura disponible en la serie, llevando a cabo por ello un
aumento incremental en el tamaño anular del anillo. La aplicación
adicional de una fuerza de ensanchamiento hará que los dientes 18 se
muevan hasta las siguientes ranuras 20 disponibles en la serie,
llevando a cabo por ello un segundo aumento incremental en el
tamaño, y así sucesivamente. Después de una expansión incremental,
los dientes 18a, 18b y 18c están formados para impedir la
contracción del elemento de anillo 10. Ello es necesario para
suministrar soporte estructural para evitar el colapso del anillo
valvular que flexiona constantemente.
Un anillo de sutura 38, formado de material tal
como una red de poliéster tejida, se monta alrededor de la periferia
de los elementos de anillo 10, 10a y 10b para facilitar la sutura en
su posición de los elementos de anillo 10, 10a y 10b al tejido
anatómico circundante.
La figura 2 muestra un anillo alternativo 10a que
comprende segmentos tubulares semi - anulares primero 30 y, segundo
32 que se unen entre sí extremo con extremo, como se representa,
para formar la configuración anular deseada del anillo 10a. Unas
barras de unión 34, 36 se insertan en los extremos opuestos de los
segmentos tubulares primero 30 y segundo 32. Los dientes 18
sobresalen lateralmente desde las porciones de cada barra de unión
34, 36 que se inserta en los extremos yuxtapuestos de los segmentos
tubulares semi - anulares primero 30 y, segundo 32 como se
representa. Se forman correspondientes aberturas o ranuras 20 en las
paredes laterales de los elementos tubulares 30 y 32. Los dientes
individuales 18 entran y encajan por fricción en las ranuras
individuales 20, como está representado.
Se apreciará que los componentes que constituyen
el elemento de anillo 10 no tienen necesariamente que ser de
configuración tubular como se muestra en las realizaciones de las
figuras 1 y 2. Ciertamente, como se muestra en la figura 3, el
elemento de anillo 10b puede comprender una pluralidad de láminas
arqueadas no tubulares 40, 42, 44, 46 montadas entre sí en relación
de solapamiento y contenidas dentro de una vaina externa estirable
48, como se representa. En esta particular realización, cada lámina
40, 42, 44, 46 incluye una estructura de acoplamiento formada sobre
ella para cooperar con la estructura complementaria sobre otra
lámina para permitir la expansión del anollo 10b pero restringir su
contracción. En la realización representada, esta estructura de
acoplamiento incluye dientes de trinquete 18 y ranuras 20.
Como se ha mencionado antes, la aplicación de una
fuerza de agrandamiento al anillo 10a origina el movimiento de
separación de los segmentos tubulares semi - anulares 30 y 32 y el
avance de los dientes individuales 18 hasta, y su asentamiento en,
las siguientes ranuras disponibles 20, aumentando por ello el tamaño
del anillo 10a en una magnitud incremental predeterminada. La fuerza
de agrandamiento puede provenir de una presión de dilatación
aplicada manualmente, o de fuerzas de extensión sobre el anillo
aplicadas por el crecimiento del anillo valvular del paciente. El
anterior método de aplicación manual de una presión de dilatación se
describe ahora en el contexto de un catéter de balón. Los expertos
en la técnica reconocerán, sin embargo, que existen otros métodos
quirúrgicos para aplicar una fuerza de agrandamiento al anillo de
anuloplastia de la presente invención.
La figura 4 representa una ilustración
esquemática del corazón humano que tiene un anillo ajustable de
anuloplastia 10 de la presente invención implantado en la posición
mitral de aquél. Las estructuras anatómicas y vasos sanguíneos
mayores del corazón están marcados, en la figura 4, de acuerdo con
la siguiente leyenda:
PV | Venas Pulmonares |
PA | Arteria Pulmonar |
SVC | Vena Cava Superior |
IVC | Vena Cava Inferior |
AO | Aorta |
RA | Aurícula Derecha |
RV | Ventrículo Derecho |
LA | Aurícula Izquierda |
LV | Ventrículo Izquierdo |
IS | Septum Inter. - auricular |
AV | Posición Válvula Aórtica |
MV | Posición Válvula Mitral |
TrV | Válvula tricúspide |
PuV | Válvula Pulmonar |
Como se muestra en la figura 4, el tamaño del
anillo de anuloplastia 10 puede ser ajustado mediante la
introducción de un catéter de guía 50, mediante la cateterización de
la vena cava superior de forma que el extremo distal del catéter
pase a través del septum inter. - auricular IS, usando una técnica
conocida de penetración septal, y adentro de la lurícula izquierda
LA. Un catéter de dilatación de balón 52, tal como un catéter de
valvuloplastia del tipo disponible comercialmente, se hace avanzar
entonces a través del lumen del catéter de guía 50 y se posiciona de
forma que el balón 60 del catéter de dilatación de balón 52 esté
dentro del anillo de la válvula mitral MV. A partir de aquí, se
infla el balón 60, como se muestra, para dar lugar a que el anillo
ajustable de anuloplastia 10 se expanda a una configuración anular
mayor.
En las realizaciones, tales como las descritas y
representadas anteriormente aquí en las figuras 1-3,
se apreciará que el balón 60 puede ser expandido hasta un diámetro
específico que supondrá un aumento incremental sencillo (esto es, de
una ranura a la siguiente) del sistema mecánico de control de
expansión de dientes y ranuras formado en el anillo de anuloplastia
10.
De forma similar, cuando el anillo de
anuloplastia 10 se implanta en la válvula tricúspide TrV será
deseable hacer avanzar el catéter de guía 50 a través de la vena
cava superior SVA hasta un punto donde se posicione el extremo
distal del catéter de guía 50 dentro de la aurícula derecha RA del
corazón. El catéter de dilatación de balón 52 se hace entonces
avanzar hasta un punto donde el extremo distal del catéter de balón
52 se extiende a través de la válvula tricúspide TrV. A
continuación, se dilatará un balón 60 de forma que expanda un anillo
de anuloplastia de la presente invención(no mostrado) cuando
esté implantado dentro de la válvula tricúspide TrV.
En un método preferido de ajuste del anillo de
anuloplastia 10, no se necesita una intervención quirúrgica. En un
ejemplo, un anillo 10 que tiene una dimensión mayor de 20 mm se
implanta en un niño. A lo largo de los años de desarrollo, el anillo
valvular del paciente puede crecer hasta un tamaño de 24 mm o más. A
medida que el anillo valvular crece, el anillo 10 acomoda su
crecimiento aumentando su tamaño de forma incremental. El número de
aumentos incrementales de tamaño depende del número de dientes
individuales 18 y ranuras 20, pero deseablemente es al menos dos y
no más que cuatro. En un ejemplo específico, se proveen dos dientes
18 y ranuras asociadas 20 en la unión de cada segmento de anillo y
el anillo es expandible de forma incremental en dos a cuatro pasos
desde 20 mm hasta 24 mm.
La figuras 5 y 6 representanotra realización de
un anillo de anuloplastia 100 ajustable que comprende un par de
segmentos de anillo idénticos 102 y 104 unidos por un primer tubo de
acoplamiento 106 y un segundo tubo de acoplamiento 108. El anillo de
anuloplastia 100 incluye un revestimiento externo de tejido 110 que
tiene una unión circunferencial 112 (representada parcialmente en la
figura 5). El revestimiento 110 funciona como un sewing ring para el
anillo de anuloplastia 100. Como en las realizaciones antes
descritas, el anillo de anuloplastia 100 tiene una forma general de
"D" con una dimensión de longitud D y una dimensión de anchura
W. La forma de un anillo de válvula mitral se da a veces en términos
de su ratio de aspecto, o la anchura W respecto a la longitud D. Un
ratio de aspecto preferido es alrededor de ¾, aunque ciertamente no
todas las anatomías sanas están en estos valores.
Las comisuras C están representadas en extremos
opuestos de una porción recta del anillo 100. Las comisuras C
delimitan la zona relativamente recta de la aleta mitral anterior.
Esta forma un borde fibroso duro de la pared septal interna en
contraste con las porciones musculares flexibles exteriores del
anillo de válvula mitral. En general, el crecimiento del anillo
valvular tiene lugar en las porciones musculares, mientras el borde
fibrose experimenta un crecimiento mínimo. La expansión natural del
anillo es en consecuencia causada por el crecimiento hacia fuera
generalmente a lo largo del eje de la porción recta, y el
crecimiento radial hacia fuera alrededor de las porciones curvas.
Como quedará claro de la descripción que sigue, la construcción del
anillo ajustable 100 tiene en cuanta este crecimiento natural y se
expande de forma concurrente con una tensión mínima sobre las
suturas de unión.
En referencia a la figura 6, cada uno de los
segmentos de anillo 102, 104 comprende una porción corta recta 114
que termina en un extremo libre 116, y una porción curvilínea más
larga 118 que termina en una porción curvilínea corta 119 y un
extremo libre 120. Los extremos 116 y 120 se mencionarán en adelante
como el extremo recto y el extremo curvo, respectivamente. El primer
tubo de acoplamiento 106 es recto e incluye bocas de abertura
opuestas 122 dentro de las cuales se reciben los extremos rectos 116
de los segmentos de anillo 102, 104. En relación con esto, los
segmentos de anillo 102, 104 son cada uno la imagen especular del
otro respecto al eje de la anchura del anillo, con sus extremos
libres 116 y 120 enfrentados. El segundo tubo de acoplamiento 108 es
curvilíneo, de acuerdo con la forma de las porciones curvilíneas
cortas 119 de los segmentos de anillo 102 y 104, e incluye bocas de
abertura opuestas 124 para recibir los extremos curvos 120.
Cada uno de los segmentos de anillo 102 y 104
comprende una varilla compuesta generalmente cilíndrica que tiene
una porción externa 125 que rodea un rigidizador interno 126.
Preferentemente, la porción externa 125 está hecha de un polímero de
resina de alto peso molecular. Más preferentemente, la porción
externa 125 está hecha de un poliacetal, polietileno o resina de
acetal. El rigidizador interno 126 está hecho preferentemente de una
varilla metálica tal como de titanio o Elgiloy®. El primer y segundo
tubos de acoplamiento 106 y 108 están preferentemente hechos de
Elgiloy®, titanio u otro material biocompatible.
La curvatura del segundo tubo de acoplamiento 108
y porción curvilínea 118 se muestran en relación a un eje horizontal
en la figura 5. Para fines de orientación, el eje horizontal es
paralelo a la dimensión de longitud D. Más particularmente, una
línea tangente a la curva en el punto en el que el segmento de
anillo 102 se extiende dentro del tubo de acoplamiento 108 forma un
ángulo \varepsilon con la horizontal. Este ángulo es importante
para mantener una forma preferida, o ratio de aspecto, para el
anillo de anuloplastia 100 tras la expansión, como se describe más
adelante.
Como con las realizaciones de las figuras
1-3, el anillo de anuloplastia 100 es ajustable en
tamaño. Cuando el anillo 100 se monta para la implantación, los
extremos rectos 106 y los extremos curvos 120 se extienden dentro de
los respectivos tubos 106 y 108 como se ve en la figura 5. Desde
esta posición, los segmentos de anillo 102 y 104 pueden retraerse
gradualmente de dentro de los tubos 106 y 108 por una fuerza externa
o propia del cuerpo. Más particularmente, el anillo de anuloplastia
100, como con el anillo de anuloplastia descrito previamente, puede
expandirse como consecuencia de la aplicación de una fuerza de
dilatación desde un catéter de balón, o puede expandirse como
consecuencia del crecimiento del anillo valvular del paciente. En la
última situación, el anillo de anuloplastia 100 es auto - expandible
y es innecesario un procedimiento posterior para extender un catéter
de balón dentro del anillo. A medida que crece el anillo valvular
del paciente desde la niñez, el anillo valvular crece y el anillo
100 se expande gradualmente con él.
A medida que el anillo es dilatado o se expande
de cualquier otra manera, la forma preferida en "D" se mantiene
debido al ángulo \varepsilon mostrado en la figura 5. Es decir,
los extremos rectos 116 comienzan a retraerse del primer tubo de
acoplamiento 106 a lo largo de un eje común, mientras los extremos
curvos 120 se retraen del segundo tubo de acoplamiento generalmente
a lo largo de una curva común. Así, a medida que los segmentos de
anillo 102, 104 se separan y sus extremos se retraen de los
respectivos tubos de acoplamiento, ambas dimensiones de longitud D y
de anchura W aumentan. El ángulo preferido \varepsilonasegura que
estas dimensiones aumentan proporcionalmente para mantener
aproximadamente el ratio de aspecto mostrado en la figura 5. Por
ejemplo, un anillo expandible 100 que tiene un ratio de aspecto de ¾
puede tener una dimensión inicial de longitud D de 16 mm, con una
anchura W de unos 12 mm. A causa de la expansión, la longitud D
aumenta a 24 mm, mientras la anchura W aumenta a unos 18 mm. La
expansión máxima del anillo 100, así como otros anillos
telescópicos, pueden estar limitados por la necesidad de una
estructura inicialmente solapante. Preferiblemente, los anillos
telescópicos tendrán la capacidad de expandirse al menos 4 mm en la
dimensión de longitud.
El ángulo \varepsilon es una función de la
longitud del segundo tubo de acoplamiento 108 y de la curvatura del
mismo que se adecua a la curvatura de la porción 119 de los
segmentos de anillo 102, 104. debería notarse que las porciones 119
de los segmentos de anillo 102, 104 puede no ser una curvatura
uniforme en toda su longitud, y la forma general proporcional o
ratio de aspecto del anillo 100 puede cambiar ligeramente en un
grado insignificante.
La estructura para la regulación del
desplazamiento de los segmentos de anillo 102, 104 con respecto a
los tubos de acoplamiento 106, 108 se describirá con referencia a
las figuras 7 y 8. La figura 7 es una vista en sección del extremo
recto 116 del segmento de anillo 102, tomada según la línea de corte
mostrada en la figura 6. El rigidizador interior 126 se representa
embebido dentro de la porción exterior 125. Puede verse que el
rigidizador interior 126 está situado desviado del centro con
respecto al eje longitudinal del segmento de anillo 102 para
acomodar la estructura de regulación de expansión aquí descrita. Más
particularmente, la estructura de regulación de expansión incluye
una serie de ranuras que se extienden a lo largo del segmento de
anillo 102 desde el extremo recto 116. Comenzando por la zona más
próxima al extremo recto 116, están formadas en serie una ranura
terminal 128, una ranura intermedia 130, y una ranura alargada 132
de profundidad idéntica. La ranura alargada 132 tiene una longitud
de aproximadamente dos veces la longitud de la ranura terminal 128 o
la ranura intermedia 130. Un diente secundario 134 separa la ranura
terminal 128 de la ranura intermedia 130. El diente secundario 134
incluye una cara frontal en ángulo 138 en el lado de la ranura
intermedia 130, y una cara trasera 136 que se extiende de forma
generalmente perpendicular al eje del segmento de anillo 102 en el
lado de la ranura terminal 128. Un diente primario 140 separa la
ranura intermedia 130 de la ranura alargada 132, e incluye una cara
frontal 144 y una cara trasera 142. Una cara de tope 146 define un
extremo de la ranura terminal 128 opuesta al diente secundario 134,
y una cara de tope 148 define un extremo de la ranura alargada 132
opuesta al diente primario 140. Los extremos curvos 120 de los
segmentos de anillo 102, 104 incluyen deseablemente una disposición
de dientes y ranuras alternados similar al extremo recto 116 para
encajar con el segundo tubo de acoplamiento 108.
La cara frontal 144 forma un ángulo menor
respecto al eje longitudinal del extremo recto 116 que el que forma
la cara frontal 138 del diente secundario 134. En una realización
preferida, la cara frontal 144 forma un ángulo á de unos 30º
respecto al eje longitudinal, mientras la cara frontal 138 del
diente secundario 134 forma un ángulo \beta de unos 45º. Se notará
también que la altura del diente primario 140 con respecto a las
ranuras adyacentes es ligeramente menor que la altura del diente
secundario 134 con respecto a sus ranuras adyacentes. Además, el
diente secundario 134 es más grueso en la dirección axial que el
diente primario 140. Los efectos de los diferentes ángulos de caras,
alturas, y espesores de los dientes 134 y 140 sobre la expansión del
anillo se describirán más adelante en mayor detalle. Debería
notarse, sin embargo, que las dimensiones y formas relativas de los
dientes 134 y 140 se dan a título de ejemplo solamente, y numerosas
variaciones serán fácilmente aparentes para un experto en la técnica
a partir de la discusión funcional que sigue.
La figura 8 representa un extremo del primer tubo
de acoplamiento 106 que termina en la boca 118. El tubo de
acoplamiento 106 incluye estructura para encajar con los antes
mencionados dientes y ranuras formados en el segmento de anillo 102.
Más específicamente, está formada una pluralidad de aberturas
separadas por puentes en el extremo del tubo de acoplamiento 106,
recibiendo las aberturas a los dientes en el segmento de anillo 102.
Una abertura alargada 150 está formada más lejos de la boca 118, una
primera ranura 152 está formada ligeramente más cercana a la boca, y
una segunda ranura 154 está más cercana a la boca 118. La longitud
de la abertura alargada 150 es aproximadamente el doble de la
longitud de ambas primera y segunda ranuras 152 y 154,
respectivamente. Un primer puente 156 separa la abertura alargada
150 de la primera ranura 152 e incluye un borde de contacto 157
encarado en sentido opuesto a la boca 118. Un segundo puente 158
separa la primera ranura 152 de la segunda ranura 154 e incluye un
borde de contacto 159 encarado otra vez en sentido opuesto a la boca
118. Un tercer puente 160 separa la segunda ranura 154 de la boca
118, y forma parte de la boca. Puede fácilmente verse que la porción
principal del tubo de acoplamiento 106 es de forma tubular, con los
puentes 156, 158 y 160 estando aplanados de alguna forma. En una
etapa preferida de fabricación, los puentes comienzan como paredes
tubulares y se aplanan de la forma representada después de formar la
abertura 150 y las ranuras 152 y 154, y después de la inserción de
los segmentos de anillo 102, 104. El segundo tubo de acoplamiento
108 incluye una disposición similar de aberturas y puentes para
encajar con los extremos curvos 120 de los segmentos de anillo 102,
104. desde luego, los expertos en la técnica verán que la estructura
de regulación de expansión entre el primer tubo de acoplamiento 106
y los segmentos de anillo 102, 104 y el segundo tubo de acoplamiento
108 y los segmentos de anillo pueden diferir dependiendo de los
requisitos de funcionamiento.
La interacción de los dientes y las ranuras de
los segmentos de anillo 102, 104 y las aberturas y puentes del tubo
de acoplamiento 106 se describirá ahora, en el entendimiento de que
ello aplica igualmente a la interacción con el segundo tubo de
acoplamiento 108. Con referencia a la figura 6, los extremos rectos
116 de los segmentos de anillo 102, 104 están inicialmente
insertados dentro de las bocas 122 del primer tubo de acoplamiento
106. En esta etapa de montaje, los puentes aplanados 156, 158 y 160
no han sido formados aún de manera que el tubo de acoplamiento 106
entre las bocas 122 es enteramente tubular. Cada extremo recto 116
se extiende suficientemente lejos dentro del tubo de acoplamiento
106 de forma que el diente primario 140 sobresale y es visible en la
abertura alargada 150, como se ve en la figura 5. A continuación, el
primero, segundo y tercer puentes 156, 158 y 160 se deforman a su
forma aplanada como se ve en la figura 8 usando herramientas y
yunques bien conocidos en la técnica. Las ranuras formadas en los
extremos de los segmentos de anillo 102, 104 se acomodan a los
puentes.
Después de esta operación, los extremos rectos
116 de los segmentos de anillo 102, 104 son capturados dentro del
tubo 106. Es decir, el diente primario 140 se dimensiona para
interferir con el borde de contacto 157 formado por el primer puente
156. De igual forma, una operación similar captura los extremos
curvos 120 dentro del segundo tubo de acoplamiento 108. En
consecuencia, los segmentos de anillo 102, 104 son capturados de
forma efectiva dentro de los tubos 106 y 108 para formar el anillo
100 en forma de "D". Debería notarse que aunque la abertura
alargada 150 se representa suficientemente grande como para exponer
los dos dientes primario 140 y secundario 134, sólo necesita ser
suficientemente grande para separar y definir el primer puente 156
de manera que cree una interferencia entre el borde de contacto y el
diente primario. El tamaño mínimo del anillo 100 está limitado bien
por el contacto entre la cara de tope 148 y la boca 122. o por el
contacto entre los extremos rectos 116 de los segmentos de anillo
102 dentro del tubo de acoplamiento 106.
El anillo de anuloplastia 100 es entonces
implantado quirúrgicamente dentro del anillo valvular del paciente
usando técnicas bien conocidas con el anillo o revestimiento cosido
110 unido al anillo valvular con suturas. Después de un número de
meses o años, puede introducirse un catéter de balón en el sistema
venoso del paciente para agrandar el anillo 100. En una realización
preferida, sin embargo, el anillo 100 se autoexpande como
consecuencia de la aplicación de fuerzas de crecimiento natural del
anillo valvular. Más específicamente, el crecimiento natural del
anillo valvular tira de los segmentos de anillo 102, 104 en el
sentido de separarlos y hacia fuera de los tubos de acoplamiento
106, 108. Como se ha mencionado previamente, el crecimiento del
anillo valvular tiene lugar en las áreas de tejido muscular fuera de
la porción recta del anillo 100 definida entre las comisuras C. Esta
área crece y aplica fuerzas de tracción sobre los segmentos de
anillo 102, 104 para eventualmente dar lugar a que los dientes
primarios 140 se deformen por debajo de y pasen los primeros puentes
156 hasta dentro de las primeras ranuras 152. Cuando los dientes
primarios 140 han pasado los puentes 156, las caras traseras 142
impiden el movimiento en la dirección contraria y mantienen la
expansión incremental de tamaño. Con el tiempo, el crecimiento del
anillo valvular actúa sobre los segmentos de anillo para expandir
más el anillo 100. Los dientes secundarios 134 se deforman por
debajo de y pasan los primeros puentes 156, mientras los dientes
primarios 140 son igualmente forzados a pasar los segundos puentes
158 hasta dentro de las segundas ranuras 154. Las caras traseras 136
y 142 impiden el movimiento en la dirección contraria y mantienen la
expansión incremental de tamaño. Un posterior crecimiento adicional
del anillo valvular eventualmente retrae los segmentos de anillo
102, 104 hacia fuera de los tubos de acoplamiento 106, 108 lo
suficiente como para mover las caras de tope 146 contra los bordes
de contacto 157 lo cual limita la máxima expansión del anillo 100.
En la práctica, aunque el anillo valvular crece de forma
relativamente simétrica en toda su periferia (excepto la pared
septal fibrosa), el anillo 100 puede expandirse como consecuencia de
la interacción de una o más de las combinaciones diente / ranura
antes que las demás. No es crítico una sincronización exacta a este
respecto, y se espera que un posterior crecimiento natural del
anillo valvular iguale la expansión periférica del anillo.
La inicial expansión libre de los segmentos del
anillo se regula por la interferencia entre los dientes primarios
140 y el primer puente 156. En última instancia, la fuerza de
crecimiento del anillo valvular es suficientemente grande como para
deformar el diente plástico 140 por debajo de y pasado el primer
puente 156. El comienzo y facilidad de esta deformación se regula en
parte por el ángulo á de la cara frontal 144. Es decir, cuanto mayor
es el ángulo á mayor es la resistencia a la deformación del diente
140. Con un ángulo preferido de 30º, por ejemplo, la cantidad de
fuerza que se necvesita para agrandar el anillo 100 es relativamente
pequeña. Adicionalmente, la altura radial del diente primario 140 en
relación a la posición del puente 156 afecta a la duración de y la
resistencia a la expansión inicial del anillo. Cuanto más alto sea
el diente 140, mayor es la resistencia a la deformación, y por ello
más largo será el período antes de que las fuerzas de expansión
puedan agrandar el anillo forzando al diente 140 bajo o o
completamente pasado el puente 156. Finalmente, cuanto más grueso
sea el diente 140 en dirección axial mayor será la resistencia a la
deformación. Las especificaciones de diseño para varias
configuraciones de anillo, y el conocimiento de las características
del paciente permite al cirujano seleccionar el adecuado anillo
expandible 100 en diferentes situaciones. Por ejemplo, el anillo 100
mostrado en las figuras 5-8 incluye un diente
primario 140 que es más corto, más delgado y tiene un ángulo facial
más bajo que el diente secundario 134. Así, se requiere una fuerza
de expansión menor para agrandar inicialmente el anillo 100 por
deformación del diente primario 140 que la que se requiere para
deformar a continuación el diente secundario 134 para una segunda
expansión incremental. Adicionalmente, como se ha mencionado antes,
la segunda expansión incremental no sólo debe superar la interacción
del diente secundario 134 y el primer puente 156, sino que el diente
primario 140 interactúa con el segunso puente 158 y afecta a la
fuerza necesaria para expandir el anillo. Un diseño en el que la
expansión inicial es relativamente fácil y las subsiguientes
expansiones se hacen gradualmente más difíciles es preferible para
aplicaciones pediátricas donde el anillo valvular del niño es
inicialmente bastante débil, pero incrementa su tamaño y fortaleza a
lo largo de la vida prevista del anillo 100 implantado. La fuerza
requerida para agrandar el anillo 100 aumenta desde el primer
incremento al segundo a causa de los diferentes dientes, mientras la
capacidad de fortaleza del paciente aumenta de forma concurrente, de
forma que las diferencias en períodos entre expansiones
incrementales se reducen. Este control de las características de
expansión del anillo 100 permite al cirujano adecuar mejor los
anillos a los diferentes
pacientes.
pacientes.
La figura 9 representa una realización
alternativa de un tubo de acoplamiento 106' en el que los puentes
primero 156' y segundo 158' están cortados en aproximadamente su
punto medio. Cada puente 156' y 158' incluye un par de paredes que
se extienden desde el cuerpo principal tubular del tubo de
acoplamiento 106' y que terminan en extremos libres opuestos 170 y
172, respectivamente. Así, los puentes primero 156' y segundo 158'
están en la práctica en posición de voladizo desde el cuerpo
tubular. Esta configuración facilita una más rápiza expansión del
anillo de anuloplastia 100 como consecuencia de la aplicación de
fuerzas de dilatación naturales del anillo valvular o por medio de
balón. Es decir, el diente primario 140 se deforma en cierta medida,
pero también obliga a separarse a los extremos libres 170 de los
puentes. El tercer puente 160 sigue siendo continuo para proveer un
tope antes descrito. Se contemplan otras variaciones de los tubos de
acoplamiento 106, 108 para reducir, aumentar o regular de otra
manera la facilidad de retracción de los segmentos de anillo 102,
104 respecto a aquéllos.
La figura 10 ilustra un segmento de anillo 180 y
tubo de acoplamiento 182 adicionales alternativos. En esta versión,
el tubo de acoplamiento 182 incluye una abertura alargada 183 para
recibir una o más protuberancias o salientes generalmente
redondeados 184 formados en el segmento de anillo 180. Las
protuberancias 184 interfieren con las paredes de la abertura 183
para posicionar en un lugar determinado el segmento de anillo 180
con respecto al tubo de acoplamiento 182. De nuevo, como antes se ha
descrito, un balón externo o cuerpo interno tira del segmento de
anillo 180 en la dirección de la flecha 185 de forma que una primera
protuberancia se coloca bajo las paredes de la abertura alargada 183
y dentro de una ranura 186. Puede proveerse un número de
protuberancias 184 y ranuras 186 para varios niveles de ajusta.
Además, y en consonancia con la discusión de las anteriores
realizaciones, los ángulos de pared de las protuberancias 184, su
anchura, altura, y aún el estado de lubricación del material o
superficie, pueden variarse para regular la facilidad de
desplazamiento relativo entre el segmento de anillo 180 y el tubo de
acoplamiento 182.
El anillo cosido o revestimiento 110 está
diseñado para estirarse al expandirse los segmentos de anillo 102 y
104. El grado de estiramiento en tejidos de anillo cosido depende en
primer lugar de la forma de tejidoy de su orientación. Se dispone de
muchos tipos de forma de tejido, y puede obtenerse de los
proveedores de diseños textiles tejidos diseñados a medida o
específicos para uso con el anillo de anuloplastia 100. Por
supuesto, tales especificaciones pueden aumentar considerablemente
el coste de cada anillo, y por ello la presente invención contempla
la modificación de tejidos usados para revestimientos convencionales
de anillo cosido para ahorrar gastos. Específicamente, la figura 11
ilustra un tubo de tejido convencional 190 usado para revestir
anillos de anuloplastia y otros dispositivos médicos para proveer
una superficie de anclaje para suturas. El tipo de tejido 192 del
tubo 190 es típicamente tal que la flexibilidad en una dirección
radial es algo mayor que en una dirección longitudinal. Debe notarse
que el tipo de tejido 192 se ilustra esquemáticamente y no debería
tomarse como una representación exacta de ningún modelo de tipo de
tejedura.
La figura 12 ilustra un tubo de tejido 194 que
tiene un tipo de tejedura 196 idéntica a la del tubo de tejido 190
mostrado en la figura 11, pero de un diámetro significativamente
mayor. De nuevo, el tipo de tejedura 196 es menos elástico en la
dirección axial o dirección X que en la dirección radial o Y (como
se indica por los ejes de coordenadas). Una serie de líneas de corte
están formadas en el tubo para proveer segmentos individuales de
tubo 200, vistos casi completamente rodeando el anillo 100 en la
figura 13. Esot segmentos de tubo 200 están posicionados alrededor
del anillo de anuloplastia 100 y cosidos a lo largo de la junta
circunferencial 112. De esta manera, la orientación de la tejedura
196 es la inversa de las cubiertas de anillo cosido convencionales.
Es decir, el eje en el que la tejedura 196 tiene máxima elasticidad
se orienta ahora en una dirección circunferencial alrededor del
anillo de anuloplastia 100. Esta orientación. Esta orientación, se
acomoda al crecimiento o expansión del anillo 100 a medida que el
paciente crece.
La figura 14 ilustra una realización de un anillo
ajustable de anuloplastia 220 no configurado de acuerdo con la
presente invención. El anillo 220 comprende un segmento macizo de
anillo 222 que tiene una sección recta 224 y una sección curvilínea
226, con la sección recta formando extremos libres de la sección
curvilínea. Las comisuras C como antes descritas se muestran
delimitando generalmente la sección recta 224. La sección recta 224
incluye extremos enfrentados 228 de forma que el anillo 220 es
discontinuo, o abierto. La discontinuidad puede estar situada como
se muestra en el medio del lado del anillo 222 anillo valvular
conectado al tejido septal fibroso, o puede alternativamente estar
desplazado de esta posición simétrica. Preferentemente, sin embargo,
la discontinuidad está dentro de la porción generalmente recta entre
las comisuras C entre las cuales hay menos crecimiento. Esto asegura
que un segmento continuo del anillo 220 rodea las porciones
musculares del anillo valvular. La discontinuidad puede estar
formada por una interrupción en la periferia del anillo, de forma
que el anillo es abierto, o puede estar formada por una sección del
anillo relativamente débil o estirable.
Un revestimiento de tejido 230 rodea el segmento
de anillo 222 y puede tener una costura longitudinal 232. El anillo
220 está diseñado para crecer en tamaño junto con el anillo valvular
del paciente, o puede ser agrandado quirúrgicamente tal como por
medio de un catéter de balón antes descrito con referencia a la
figura 4. El segmento 222 está hecho preferiblemente de un material
que cede con el tiempo; es decir, el material muestra propiedades de
deformación plástica y puede ser, por ejemplo, un poliacetilo. En
esta realización, no hay deseablemente una porción de rigidización
interna, como con las anteriores realizaciones. El anillo 222 tiene
suficiente flexibilidad para expandirse espontáneamente debido al
crecimiento del anillo valvular, y suficiente plasticidad para
mantener la forma expandida y proveer soporte adecuado para el
anillo valvular en desarrollo.
Una forma adicional de anillos de anuloplastia
expandibles comprende segmentos que están unidos entre sí de forma
flexible en uniones, y que no forman una periferia continua (en
otras palabras, el anillo es abierto). Algunos anillos de
anuloplastia de la técnica anterior son rígidos y en una pieza con
una interrupción en la periferia para adaptarse a ciertas
características anatómicas (notablemente el punto medio a lo largo
del punto de conexión de la aleta anterior del orificio mitral, y en
la comisura enteroseptal en el orificio tricúspide). Sin embargo, la
rigidez de estos diseños prohibe cualquier expansión por el
crecimiento natural del anillo valvular, o incluso si se usara un
balón de dilatación. La presente invención provee anillos
discontinuos que sn segmentados, de forma que pivoten unos respecto
a otros en las zonas de unión. Los segmentos son suficientemente
largos y están acoplados juntos en una forma tal que el anillo
soporta adecuadamente el anillo valvular, y corrige cualquier
defecto. Debido a la acción pivotante, sin embargo, el anillo se
expande con el anillo valvular que crece.
Un beneficio principal de construir los anillos
expandibles con una discontinuidad es la mayor capacidad de
expansión. Es decir, no existe la constricción inicial de proveer
estructura de solapamiento, como en las versiones telescópicas del
anillo. Por ello, en teoría, el anillo podría abrirse tanto como
fuera posible. Desde luego, debería mantenerse un ratio de aspecto
preferido del anillo, y así la expansión está limitada en este por
ello. En un ejemplo, un anillo abierto segmentado 100 que tiene un
ratio de aspecto de 2/4 puede tener una dimensión de longitud
inicial D de 20 mm, con una anchura W de unos 15 mm. Como
consecuencia de la expansión la longitud D aumenta a 32 mm, mientras
la anchura W aumenta a unos 24 mm.
En la figura 15a se ve un ejemplo de realización
de un anillo de anuloplastia 320 discontinuo en cuatro partes,
segmentado, expandible. El anillo 320 mostrado está pensado para
soporte de la válvula mitral, y como tal tiene una forma parecida a
una "D" con un lado relativamente recto 322 y una porción
convexa 324 alrededor de la periferia restante. El anillo valvular
mitral nativo no es plano, y la porción anterior del anillo valvular
mitral, que es relativamente recta vista en planta, se extiende
hacia fuera de un plano alrededor del cual se extiende el lado de la
aleta posterior. El lado recto 322 del anillo 320 se diseña así para
adaptarse a la porción anterior del anillo valvular mitral, mientras
la porción convexa 324 se adapta al lado posterior de la aleta
relativamente plano.
El anillo expandible de anuloplastia 320 incluye
cuatro partes principales: dos segmentos extremos 326a y 326b forman
el lado recto 322, mientras dos segmentos curvilíneos 328a y 328b
definen la porción convexa 324. Debería notarse que los segmentos
extremos 326 no son enteramente rectos, e incluyen ligeras
curvaturas para hacer la transición hacia los segmentos curvilíneos
328. Un revestmiento de tejido 330 y una vaina tubular 332 abarcan a
todos los cuatro segmentos, que no están conectados de otra
forma.
Cada uno de los segmentos 326 y 328 comprende
deseablemente longitudes cilíndricas macizas de material
relativamente rígido, tal como titanio, Elgiloy, un termoplástico u
otro polímero, u otros materiales biocompatibles. Alternativamente,
los segmentos 326 y 328 pueden ser semi - rígidos, y presentar
alguna elasticidad o plasticidad. Los extremos opuestos de cada uno
de los los segmentos 326 y 328 están preferiblemente redondeados
para proteger a los otros componentes del anillo de roces u otros
daños abrasivos en cualquier conjunto en uso. Por supuesto, los
expertos en la técnica reconocerán que son posibles otras
configuraciones o segmentos, tales como diferentes secciones, formas
de extremos y similares.
La vaina tubular 332 se extiende desde un primer
extremo 334a hasta un segundo extremo 334b del anillo 320. La vaina
332 puede estar hecha de silicona u otro material similar y se
adapta de forma precisa al diámetro exterior de los segmentos
cilíndricos 326 y 328. En los extremos terminales 334a, 334b la
vaina 332 se extiende generalmente de forma axial más allá de los
extremos de los segmentos cilíndricos 326 para definir una pequeña
cavidad que entonces se rellena con un material biocompatible 336,
tal como silicona. El revestimiento de tejido 330 se extiende
alrededor de los extremos de la vaina tubular 332 y el material de
relleno 336 y es estirado para cerrar los extremos del anillo 334a,
334b y provee un revestimiento de tejido alrededor de todo el
exterior del conjunto.
Los segmentos cilíndricos 326 y 328 están
separados entre sí dentro de la vaina tubular 332 por pequeños
espacios vacíos, como se muestra en 338 en la parte inferior de la
figura 15a. Las suturas 340 u otro medio similar se usan para
sujetar el revestimiento de tejido 330 y la vaina tubular 332 en la
región de los vacíos 338. De esta manera, los segmentos cilíndricos
326 y 328 pueden fácilmente pivotar entre sí, pero están
generalmente asegurados contra una desalineación relativa o
movimiento longitudinal dentro del anillo 320. Los vacíos 336
definen así tres regiones de pivote entre los segmentos alrededor
del anillo 320.
Se provee una ruptura o discontinuidad en el
anillo 320 entre los extremos de anillo 334a, 334b, o en el lado
interior del anillo. La discontinuidad permite que el anillo 320 se
expanda y que los segmentos pivoten entre sí. El anillo abierto 320
puede expandirse una cantidad sustancial para acompañar el
crecimiento del anillo valvular desde un tamaño de unos 16 mm a un
tamaño adulto de unos 32 mm. En una realización alternativa, la
discontinuidad en el anillo se supera mediante un elemento capaz de
un gran alargamiento, tal como una longitud de material estirable.
De esta manera, el anillo no está "abierto" per se, pero tiene
una discontinuidad por la que una sección es relativamente más
expandible que la restante periferia del anillo.
Un anillo expandible de anuloplastia 342 que se
ve en la figura 15b es sustancialmente idéntico al anillo 332 de la
figura 15a, con la excepción de que los vacíos 338 previamente
descritos están ahora rellenados con un material flexible u otro
material blando 344. Se asignan a los restantes elementos del anillo
342 los mismos números que en la figura 15a. De nuevo,, el material
de relleno 344 es preferiblemente inyectado a través del tejido 330
y la vaina 332 en los vacíos 338 después de que los segmentos 328
están posicionados dentro de las vainas. El material de relleno 344
ayuda a mantener una forma preferida del anillo 342 antes de la
implantación, y por ello puede ser una ayuda para el cirujano. Por
supuesto, están disponibles técnicas de implantación que usan un
modelo rígido, y mantendrían firmemente la forma del anillo sin
tener en cuanta la flexibilidad relativa de las regiones de
acoplamiento.
Un anillo de anuloplastia expandible en cuatro
partes se ve en 346 en la figura 16. De nuevo, muchos de los
elementos representados son similares, si no idénticos, a los
elementos vistos en la figura 15a, y por ello se repiten números
similares donde es apropiado. El anillo 346 incluye los segmentos
relativamente lineales 326a, 326b, y los segmentos curvilíneos
328a, 328b, así como el revestimiento de tejido 338 y la vaina 332
que lo rodea de forma continua. En contraste con las primeras
realizaciones, no hay suturas que perforen el material en las
regiones entre los segmentos cilíndricos 326 y 328. En su lugar, las
regiones 348 incluyen un material de relleno 350 entre los segmentos
cilíndricos. Por causa de la relativa rigidez de los segmentos 326 y
328 en contraste con el material de relleno flexible 350, las
regiones 348 sirven como puntos de pivote para el anillo de
anuloplastia 346.
La figura 17 muestra esquemáticamente un anillo
expandible para anuloplastia 360 superpuesto sobre un anillo
valvular mitral deformado 361. Solamente se muestran los segmentos
cilíndricos del anillo de anuloplastia 360 por razones de
simplicidad. En relación con ello, el anillo 360 incluye dos
segmentos rectos 362a y 362b, así como dos segmentos curvilíneos
364a y 364b. El anillo 360 es una forma ligeramente modificada de
los anillos 320, 342 o 346 en que los segmentos rectos 362 son más
cortos que antes y completamente rectos. Las regiones de pivote
entre los segmentos 362 y 364 se indican esquemáticamente por trazos
cortos conectando las líneas 365, y pueden estar formadas de los
vacíos o material de relleno flexible entre los segmentos, u otra
estructura como se apreciará. El anillo valvular mitral 361
comprende una aleta posterior 366 unida alrededor de un lado convexo
posterior 368, y una aleta anterior 370 unida a lo largo de un lado
anterior 372 recto (visto en planta). Como se ve en la figura 17,
una deformación potencial del anillo valvular mitral se ancha
relativamente en la dirección anterior - posterior, acompañada por
un relativo acortamiento en la dirección transversal. Como resultado
del anillo valvular mitral deformado puede haber una coadaptación
inadecuada entre las aletas 364 y 368 y una holgura 374 formada
debido a insuficiencia valvular o regurgitación.
Para corregir la deficiencia valvular, el anillo
de anuloplastia 360 se implanta alrededor del anillo valvular como
se ve en la figura 18a. Las flechas en la figura 17 indican las
direcciones enlas que la periferia
del anillo valvular debe moverse para implantar el anillo 360. Las técnicas para implantar anillos de anuloplastia son bien conocidas por los expertos en la técnica y no serán descritas aquí, aparte de hacer notar que tradicionalmente, se usan suturas igualmente separadas para unir el revestimiento de tejido y el tejido humano adyacente. Después de que el anillo de anuloplastia 360 ha sido fijado alrededor del anillo valvular mitral, la holgura 374 mostrada en la figura 17 desaparece y la aleta posterior 366 se adapta correctamente con la aleta anterior 370. Los segmentos cilíndricos 362 y 364 tienen rigidez suficiente para proveer el soporte físico adecuado al anillo valvular deficiente, y mantener su forma fisiológica natural. Aunque las regiones de pivote 365 permiten alguna flexibilidad entre los segmentos 362 y 364, los extremos yuxtapuestos de los segmentos adyacentes se mantienen en alineación axial, manteniendo así la forma deseada del anillo de anuloplastia 360. El anillo de anuloplastia 360 está dimensionado inicialmente para el anillo valvular aún no totalmente desarrollado.
del anillo valvular debe moverse para implantar el anillo 360. Las técnicas para implantar anillos de anuloplastia son bien conocidas por los expertos en la técnica y no serán descritas aquí, aparte de hacer notar que tradicionalmente, se usan suturas igualmente separadas para unir el revestimiento de tejido y el tejido humano adyacente. Después de que el anillo de anuloplastia 360 ha sido fijado alrededor del anillo valvular mitral, la holgura 374 mostrada en la figura 17 desaparece y la aleta posterior 366 se adapta correctamente con la aleta anterior 370. Los segmentos cilíndricos 362 y 364 tienen rigidez suficiente para proveer el soporte físico adecuado al anillo valvular deficiente, y mantener su forma fisiológica natural. Aunque las regiones de pivote 365 permiten alguna flexibilidad entre los segmentos 362 y 364, los extremos yuxtapuestos de los segmentos adyacentes se mantienen en alineación axial, manteniendo así la forma deseada del anillo de anuloplastia 360. El anillo de anuloplastia 360 está dimensionado inicialmente para el anillo valvular aún no totalmente desarrollado.
La figura 18b representa el mismo anillo de
anuloplastia 360 que se ve en las figuras 17 y 18a, después del
crecimiento del anillo valvular mitral 361. Como puede verse en el
dibujo, la forma general del anillo de anuloplastia 360 permanece
sustancialmente igual a cuando se implantó inicialmente, pero el
tamaño ha aumentado. Más específicamente, los segmentos curvilíneos
izquierdo y derecho 364a y 364b se han abierto entre sí, según
permite la región inferior de pivote 365, y la discontinuidad en el
anillo 360 provisto en el lado anterior entre los extremos opuestos
de los segmentos cortos 362a y 362b. En adición, los segmentos
rectos 362a y 362b han pivotado ligeramente hacia fuera con
respecto a los segmentos curvilíneos 364, como permiten las regiones
de pivote 365 entre ellos. El resultado final es que el anillo
valvular mitral 361 permanece adecuadamente soportado por el anillo
de anuloplastia 360, con las aletas 366 y 370 manteniendo una buena
adaptación sin holgura entre ellas.
En una vista final de la secuencia de crecimiento
del anillo valvular mitral 361, la figura 18c ilustra el anillo de
anuloplastia 360, que se ha expandido desde el tamaño de la figura
18b, manteniendo una adecuada geometría anterior - posterior. De
nuevo, los segmentos curvilíneos 364 se han apartado adicionalmente
alrededor de la región inferior de pivote 365, mientras que a los
segmentos lineales cortos 362 se les ha permitido pivotar respecto a
los segmentos curvilíneos. El anillo valvular mitral 361 está
adecuadamente soportado de forma que las aletas 366 y 370 se adaptan
perfectamente.
Con referencia ahora a la figura 19, se
representa una realización en tres partes de un anillo de
anuloplastia expandible, segmentado, discontinuo. El anillo de
anuloplastia en tres partes 380 comprende un segmento 382
generalmente lineal y dos segmentos curvilíneos 384a y 384b. El
segmento 382 generalmente lineal está acoplado de forma pivotante a
los segmentos curvilíneos 384 en regiones de pivote 386. Más
específicamente, un primer extremo 388 de cada uno de los segmentos
curvilíneos 384 está acoplado de forma pivotante a uno de los
extremos del segmento 382 generalmente lineal. Una ruptura o
discontinuidad en el anillo 380 se forma entre los segundos extremos
390 de cada uno de los segmentos curvilíneos, o alrededor del lado
posterior del anillo. Esta discontinuidad
permite que los segmentos curvilíneos se separen entre sí.
permite que los segmentos curvilíneos se separen entre sí.
El anillo de anuloplastia 380 se representa
superpuesto sobre un anillo valvular mitral deformado 392, visto en
línea de trazos. Como en el caso del anillo de anuloplastia en
cuatro partes 360 de las figuras 17 y 18, tras la implantación
usando un número de técnicas quirúrgicas bien conocidas el anillo de
anuloplastia 380 en tres partes corrige el anillo valvular deformado
392. El segmento 382 generalmente lineal se implanta a lo largo de
la porción del anillo valvular a la que se une la aleta anterior.
Esta porción está generalmente considerada como más fibrosa y menos
flexible que la restante periferia del anillo valvular. Los
segmentos curvilíneos 384, por otro lado, se implantan alrededor del
lado posterior del anillo valvular que comprende tejido muscular
flexible y está sujeto a una mayor tasa de crecimiento que el lado
anterior. En consecuencia, a lo largo del tiempo, el segmento 382
generalmente lineal es relativamente estable, mientras el segmento
curvilíneo 384b se abre hacia fuera con el anillo valvular que crece
y pivota alrededor de su primer extremo 388, según le permite la
región de pivote 386.
Como será entendido por los expertos en la
técnica, la corrección de un anillo valvular mitral tal como el
mostrado en la línea de trazos 392 impone ciertas fuerzas en el
segmento curvilíneo 384b. La figura 19 ilustra unas convenciones de
fuerza y momento impuestas sobre el segmento curvilíneo 384b después
de la implantación y corrección del anillo valvular mitral. Más
particularmente, la dimensión transversal del anillo valvular 392
perpendicular a la dimensión anterior - posterior se incrementa como
consecuencia de la implantación del anillo 380. Estirar el tejido
humano hacia fuera de esta manera tiende a imponer una fuerza hacia
dentro en los segmentos curvilíneos 384 como se muestra por la
flecha de fuerza F_{1}. F_{1} se representa actuando a lo largo
de un eje de la dimensión transversal mayor de ambos anillo valvular
392 y anillo 380. En sentido contrario, las dimensiones anterior -
posterior del anillo valvular 392 se reducen debido a la
implantación del anillo 380, que tiende a imponer una fuerza
elástica hacia fuera sobre el anillo a lo largo de ese eje. Esa
fuerza se representa por la flecha de fuerza F_{2} que actúa hacia
fuera en el segundo extremo 390 del segmento curvilíneo 384b. Por
supuesto, en la realidad las fuerzas impuestas sobre el anillo 388
por el anillo valvular corregido 392 se distribuyen de forma más
equilibrada que las fuerzas sumadas representadas, las cuales se
usan por razones de claridad para ilustrar el diseño preferido del
anillo de anuloplastia 380.
Suponiendo que el segmento curvilíneo 384b pivota
alrededor del primer extremo 388, la fuerza F_{1} actúa a lo
largo de un brazo de momento que tiene una longitud r_{1},
estableciendo así un momento M_{1}. Al mismo tiempo, la fuerza
F_{2} actúa a lo largo de un brazo de momento que tiene una
longitud r_{2}, estableciendo así un momento equilibrador M_{2}.
Los dos momentos M_{1} y M_{2} se anulan entre sí en ese momento
de forma que el anillo de anuloplastia 380 retiene su forma inicial
de antes de la implantación. En otras palabras, el anillo 380 está
proyectado para que los momentos que actúen sobre él después de la
implantación y posteriormente estén en equilibrio, para asegurar que
la forma inicial del anillo se mantiene. Además, los materiales de
los segmentos curvilíneos 384 son de rigidez suficiente para evitar
que se doblen.
Debería notarse que las fuerzas precisas
impuestas sobre el anillo de anuloplastia 380 después de la
implantación en cualquier particular paciente no pueden determinarse
con gran exactitud antes de la operación quirúrgica, y entonces
solamente con mediciones cuidadosas, lo que puede ser impracticable.
Para estimar las fuerzas que pueden ser impuestas sobre el anillo
380, sería útil un conjunto de datos empíricos en relación con
anillos valvulares mitrales deformados en combinación con cuidadosas
consideraciones geométricas de diseño. Tales datos en relación con
las fuerzas impuestas por anillos valvulares mitrales pueden
obtenerse del estudio de sujetos animales con características
anatómicas similares, tales como cerdos, o estudiando sujetos
humanos durante la autopsia. Finalmente, los datos capacitarían a
los expertos en la técnica para predecir las fuerzas asociadas con
la corrección de un anillo valvular deformado, y proyectar en
consecuencia el anillo de anuloplastia. Tal investigación puede
impulsar el diseño de un número de diferentes configuraciones de
anillo expandible con posiciones de pivote variando de forma
gradual, por ejemplo, para permitir al cirujano encontrar una mejor
solución para la particular deficiencia valvular. Ciertamente, la
discusión con respecto a fuerzas y momentos impuestos sobre un
anillo de anuloplastia en tres partes, tal como el mostrado en la
figura 19, aplica por igual a los anillos en cuatro partes como los
mostrados anteriormente, y a otras configuraciones de anillos
expandibles de anuloplastia.
La expansión del anillo de anuloplastia 380 de la
figura 19 se ve de forma esquemática en la figura 20. Como se ha
mencionado previamente, los segmentos generalmente lineales 382
permanecen relativamente estables, mientras que los segmentos
curvilíneos 384 pivotan respecto a ellos y se separan. La ruptura o
discontinuidad entre los segundos extremos 390 de los segmentos
curvilíneos 384 se hace más ancha a medida que el anillo valvular
del paciente crece. Las líneas de trazos 400 para los dos tamaños
mayores representan extensiones imaginarias de los segmentos
curvilíneos 384 uno hacia el otro. Puede verse así que la forma
general del anillo de anuloplastia 380 se mantiene sustancialmente
aún en sus configuraciones expandidas.
En otra forma no de acuerdo con la presente
invención, el anillo de anuloplastia comprende segmentos que se
acoplan juntos de una forma telescópica. Contrariamente a las
realizaciones telescópicas descritas con anterioridad que incluían
diversas estructuras para evitar que los segmentos se contrajeran
tras la expansión, esta realización permite ambas expansión y
contracción. A causa de la respuesta del paciente a cuerpos
extraños, se forma una vaina tubular de tejido humano alrededor de
los anillos de anuloplastia. Permitiendo a los segmentos deslizar
libremente de forma circunferencial, el anillo telescópico
segmentado puede expandirse junto con la vaina creciente de tejido
humano.
Las figuras 21 y 22 representan una realización
adicional de un anillo expandible para anuloplastia segmentado 410
que mantiene una periferia continua durante todo el crecimiento del
anillo valvular, y se funda en el efecto telescópico en oposición a
los segmentos pivotantes. La figura 21 ilustra el enillo 410 en una
vista en planta con una porción de un
revestimiento de tejido exterior 412 seccionado para exponer sus elementos activos. El anillo 410 comprende un par de segmentos generalmente curvilíneos y simétricos 414 unidos por un par de vainas tubulares 416 y 417. los segmentos 414 comprenden cada uno una porción generalmente lineal 418 que se corresponde con la región del anillo valvular mitral a la que se une la aleta anterior, y una porción curvilínea 420 que se corresponde con la región del anillo valvular mitral alrededor de la que se une la aleta posterior. Las porciones lineales 418 de los segmentos 414 se encuentran en una unión 422, mientras las porciones curvilíneas 420 se encuentran en una unión 424. A causa de la forma generalmente en "D" del anillo 410. las uniones 422 y 424 se encuentran deseablemente a lo largo de un eje de simetría del anillo; de esta forma los segmentos 414 son cada uno imagen especular del otro.
revestimiento de tejido exterior 412 seccionado para exponer sus elementos activos. El anillo 410 comprende un par de segmentos generalmente curvilíneos y simétricos 414 unidos por un par de vainas tubulares 416 y 417. los segmentos 414 comprenden cada uno una porción generalmente lineal 418 que se corresponde con la región del anillo valvular mitral a la que se une la aleta anterior, y una porción curvilínea 420 que se corresponde con la región del anillo valvular mitral alrededor de la que se une la aleta posterior. Las porciones lineales 418 de los segmentos 414 se encuentran en una unión 422, mientras las porciones curvilíneas 420 se encuentran en una unión 424. A causa de la forma generalmente en "D" del anillo 410. las uniones 422 y 424 se encuentran deseablemente a lo largo de un eje de simetría del anillo; de esta forma los segmentos 414 son cada uno imagen especular del otro.
En el estado inicial, no implantado, del anillo
410, los segmentos 414 están yuxtapuestos en las uniones 422 y 424.
La vaina 416, que es preferentemente lineal, rodea las porciones
lineales 418 de ambos segmentos 414 y la unión 422. de la misma
forma, la vaina 417, que es curvilínea, rodea la unión 424 y una
longitud de cada una de las porciones curvilíneas 420.
La disposición de los elementos del anillo 410
después de la implantación se ve en sección en la figura 22. Después
de que haya pasado un tiempo suficiente, la respuesta del organismo
huésped a cuerpos extraños crea un crecimiento tubular de tejido
humano 430 dentro y alrededor del revestimiento de tejido 412,
encapsulando así los elementos del anillo 410 dentro. En una
realización preferente, los segmentos 414 y las vainas 416 y 417
están hechos de material suave resistente al crecimiento del tejido
humano en su interior. Por ejemplo, los segmentos 414 pueden hacerse
de un material relativamente rígido o de una combinación de metal
biocompatible y silicona, mientras las vainas 416 y 417 están hechas
de silicona flexible o un polímero biocompatible. De esta manera, el
tejido humano tubular circundante 430 no interferirá con la
subsiguiente expansión del anillo 410. Es decir, los elementos del
anillo deslizan fácilmente de manera relativa con respecto a y
dentro del tejido humano circundante 430. Durante el crecimiento del
anillo valvular, que naturalmente incluye el crecimiento del tejido
humano circundante 430, las secciones telescópicas del anillo 410
son capaces de separarse entre sí bajo la influencia de las fuerzas
de crecimiento del anillo valvular. Es decir, los segmentos 414 se
separarán uno respecto al otro dentro de las vainas 416 y 417. El
revestimiento de tejido 412 es altamente elástico y se expande con
el crecimiento del tejido humano circundante 430.
Una realización adicional de la configuración
telescópica del anillo expandible para anuloplastia se representa en
440 en la figura 23. En esta versión, tres segmentos 442 tienen
inicialmente extremos yuxtapuestos en uniones 444. Vainas 446 rodean
las uniones 444 así como una longitud predeterminada de los
respectivos segmentos 442. En esta realización, no hay revestimiento
de tejido como en la figura 21, y el anillo de anuloplastia 440 se
implanta mediante el uso de una técnica en la cual las suturas que
pasan a través del anillo valvular se enlazan alrededor del anillo,
contrariamente a ser cosidas a través de un revestimiento de tejido
asociado.
La figura 24 ilustra la forma del anillo 440
después de un período de crecimiento del anillo valvular del
paciente. Los segmentos 442 se han separado así que sus extremos 446
están espaciados entre sí dentro de las vainas 446. Las vainas 446
son lo suficientemente largas como para acomodar un crecimiento
sustancial del anillo 440 sin separación de los elementos. De nuevo,
la forma de los segmentos 442 y vainas 446 es tal que a medida que
el anillo valvular crece, el anillo 440 mantiene su forma inicial
aproximada. Las vainas 446 entre porciones curvilíneas de los
segmentos 442 se deforman en alguna magnitud a causa de la forma y
rigidez dse los segmentos, y su separación. Sin
embargo, la forma inicial (es decir, el ratio de aspecto) se mantiene de forma aproximada, y el anillo valvular es adecuadamente soportado a pesar de la forma ligeramente cambiante.
embargo, la forma inicial (es decir, el ratio de aspecto) se mantiene de forma aproximada, y el anillo valvular es adecuadamente soportado a pesar de la forma ligeramente cambiante.
Se apreciará por aquellos expertos en la técnica
que pueden hacerse diversas modificaciones, adiciones y
eliminaciones a las realizaciones antes descritas, sin separarse del
ámbito pretendido de la invención. Consecuentemente, se entiende que
todas las tales modificaciones, adiciones y eliminaciones se
incluyen en el ámbito de las siguientes reivindicaciones.
Claims (26)
1. Un anillo expandible para anuloplastia (100)
para implantación en un anillo valvular cardíaco, que comprende:
una pluralidad de segmentos de anillo
relativamente rígidos (180) que definen una periferia del anillo,
estando los segmentos de anillo acoplados juntos para ser
relativamente móviles entre sí de forma que el anillo puede
expandirse para acomodarse al crecimiento del anillo valvular,
caracterizada porque :
una estructura cooperante está formada en los
segmentos de anillo evitando la contracción del anillo y permitiendo
una expansión incremental de él, estando la estructura cooperante
configurada para permitir la expansión desde una primera dimensión
de anillo a la segunda dimensión de anillo cuando se aplica una
primera fuerza de expansión y desde una segunda dimensión de anillo
a una tercera dimensión de anillo cuando se aplica una segunda
fuerza de expansión; y
un revestimiento de tejido (110) que rodea los
segmentos de anillo para permitir la unión al anillo valvular.
2. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 1, en donde cada segmento de anillo (180) tiene dos
extremos libres, estando dispuestos los anillos extremo con extremo
para definir una periferia de anillo, y además incluye una
pluralidad de elementos de acoplamiento separados (182) que unen
extremos libres adyacentes de los segmentos de anillo para permitir
la expansión del anillo pero evitando la contracción en conjunción
con la estructura cooperante formada en los extremos libres de los
segmentos de anillo.
3. El anillo expandible para anuloplastia (100)
de la Reivindicación 2, en donde al menos uno de los elementos de
acoplamiento (182) es recto y posicionado generalmente entre
comisuras del anillo.
4. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 1, en donde algunos de los segmentos de anillo tienen
extremos con canales interiores, y en donde algunos de los segmentos
de anillo tienen extremos de secciones llenas para insertarse de
forma telescópica en los canales interiores de los segmentos de
anillo.
5. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 4, en donde los segmentos de anillo (180) que tienen
extremos de secciones llenas incluyen protuberancias salientes (184)
y los segmentos de anillo que tienen extremos con canales interiores
incluyen ranuras (186), estando la estructura cooperante formada por
una interfaz entre las protuberancias y las ranuras.
6. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 1, que además incluye una pluralidad de elementos de
acoplamiento separados (182) que unen los segmentos de anillo (180)
para permitir la expansión del anillo pero evitando la contracción
en conjunción con la estructura cooperante formada en los los
segmentos de anillo.
7. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 6, en donde los elementos de acoplamiento (182)
incluyen protuberancias salientes (184) y los segmentos de anillo
incluyen ranuras (186), estando la estructura cooperante formada por
una interfaz entre las protuberancias y las ranuras.
8. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 1, en donde la estructura cooperante incluye una
pluralidad de uniones de protuberancias y ranuras
(184, 186) en donde las magnitudes de la primera y segunda fuerzas de expansión están determinadas por una interferencia entre las protuberancias y las ranuras.
(184, 186) en donde las magnitudes de la primera y segunda fuerzas de expansión están determinadas por una interferencia entre las protuberancias y las ranuras.
9. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 8, en donde algunas de las protuberancias unidas
(184) están dimensionadas de forma diferente a otras para regular la
primera y segunda fuerzas de expansión.
10. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 9, en donde la magnitud de la primera fuerza de
expansión es menor que la magnitud de la segunda fuerza de
expansión.
11. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 1, que además comprende:
una pluralidad de tubos de acoplamiento (182) que
tienen canales interiores para recibir extremos libres de los
segmentos de anillo (180) en interfases para definir juntos la
periferia del anillo;
un revestimiento de tejido (110) radialmente
expandible rodeando los segmentos de anillo y tubos de acoplamiento
para permitir la unión al anillo valvular;
en donde la estructura cooperante incluye:
al menos dos protuberancias (184) formadas en uno
de los segmentos de anillo o tubos de acoplamiento; y
al menos dos ranuras (186) formadas en el otro de
los segmentos de anillo o tubos de acoplamiento para acoplar con las
protuberancias.
12. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 11, en donde las protuberancias (184) están formadas
en serie en los extremos de los segmentos de anillo (180).
13. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 12, en donde hay al menos dos protuberancias (184) de
diferentes tamaños.
14. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 12, en donde hay al menos dos protuberancias (184) de
diferentes formas.
15. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 12, en donde las protuberancias (184) incluyen un
ángulo de ataque enfrentado a cada ranura (186), y en donde la
primera y segunda fuerza de expansión están determinadas por la
magnitud de los ángulos de ataque.
16. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 11, en donde cada uno de los segmentos de anillo
(180) comprende una porción interior de rigidización (126) y una
porción exterior polimérica
(125).
(125).
17. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 16, en donde la porción interior de rigidización
(126) es metálica.
18. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 16, en donde la porción interior de rigidización
(126) está desplazada respecto a un eje central del segmento de
anillo (180) alejada de las protuberancias (184).
19. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 11, en donde la primera fuerza de expansión es menor
que la segunda fuerza de expansión.
20. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 11, en donde los tubos de acoplamiento (182) incluyen
una serie de aberturas (150) separadas por puentes (156, 158, 160),
definiendo las ranuras (186) y estando los puentes formados para
interferir con las protuberancias (184) formadas en los segmentos de
anillo (180).
21. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 20, en donde los tubos de acoplamiento (182) tienen
sección tubular y los puentes (156, 158, 160) son cuerdas del tubo
aplanadas.
22. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 21, en donde las protuberancias (184) están formadas
como rampas con ángulos de ataque hacia los puentes (156, 158,
160).
23. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 22, en donde hay al menos dos protuberancias (184) de
diferentes alturas radiales.
24. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 22, en donde hay al menos dos protuberancias (184) de
diferentes espesores axiales.
25. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 22, en donde los ángulos de ataque que se enfrentan
con cada puente (156, 158, 160) en dos de las protuberancias son de
diferente magnitud.
26. El anillo para anuloplastia (100) de la
Reivindicación 11, en donde los segmentos de anillo (180) comprenden
un poliacetal y los tubos de acoplamiento (182) comprenden un
metal.
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